ADNUnul dintre misterele fizicii moderne îl reprezintă natura materiei întunecate: aceasta se manifestă prin atracţia gravitaţională pe care o exercită în Univers, dar nu se "vede". Poate oferi ADN-ul o soluţie pentru rezolvarea acestui mister?

 

 

 

O idee recentă prevede folosirea de instrumente umplute cu... ADN pentru detecţia particulelor din care ar putea fi alcătuită materia întunecată. Efectele materiei întunecate asupra ADN-ului ar putea să ne dea informaţii utile despre întregul Univers.

Materia întunecată reprezintă o mare problemă în fizica modernă: măsurăm la nivel de galaxii efectele acesteia, întrucât exercită atracţie gravitaţională, dar nu ştim din ce este alcătuită.

 

 

Cantitatea de materie întunecată este mult mai mare decât cea a materiei cunoscute, precum stelele, planetele, gazul interstelar, găurile negre etc. Fizicienii au elaborat diverse teorii care „explică” această materie întunecată. Majoritatea teoriilor prevăd existenţa unor particule încă nedescoperite, cum ar fi aşa-numitele WIMPS (Weekly Interacting Massive Particles).

La ora actuală acest gen de particule sunt intens căutate atât la acceleratoarele de particule, de exemplu la marele accelerator LHC de la CERN (Geneva), unde se speră că în urma interacţiunii fasciculelor de protoni cu energii foarte mari să fie produse şi particule de tip WIMP, cât şi în experimente subterane, unde sunt căutate semnale ale interacţiunii WIMP cu detectoare cu volume enorme.

Până în prezent căutarea acestor particule misterioase nu a dat rezultate clare, pozitive. Există doar un singur proiect de cercetare, DAMA/LIBRA, la laboratorul italian de la Gran Sasso, care susţine că a detectat semnale indirecte care ar putea fi generate de materia întunecată, însă nu toţi sunt convinşi că explicaţia măsurătorilor efectuate este cea corectă.

Pentru viitor există multe propuneri de experimente, majoritatea în laboratoare subterane, în mine abandonate, unde se propune instalarea unor detectoare cu volume enorme, astfel încât probabilitatea capturării unei WIMP să fie mai mare.

În acest context a luat naştere o idee extrem de interesantă, care combină fizică fundamentală cu cele mai moderne descoperiri din domeniul biologiei, şi anume structura ADN-ului.

Dr. Andrej Drukier, un fizician care a devenit biolog, a propus un detector de particule pe bază de... ADN. Ideea i-a plăcut mult lui Charles Cantor, unul din pionierii Human Genome Project, care are o companie de tehnologii ADN, Sequenom.

Cum ar arăta un detector pe bază de ADN?


Ar fi un cub cu latura de circa 1 metru care conţine foiţe de aur şi multe coloane, şiraguri de ADN.

În momentul în care o particulă de materie întunecată ar intra într-un astfel de detector şi ar lovi un nucleu al atomului de aur, acest nucleu ar avea o energie suficientă pentru a străbate unul sau mai multe fire de ADN şi a le tăia. Bucăţile tăiate de ADN ar cădea la baza detectorului unde ar putea fi măsurate şi în acest fel s-ar putea reconstrui caracteristicile misterioasei particule. Cel puţin aşa spera cei care au propus această metodă.

Cei care au făcut această propunere susţin că detectorul cu ADN ar putea fi construit în următorii 5 ani şi ar avea un cost în jur de 100.000$. Foarte puţin în comparaţie cu celelalte detectoare subterane, care costă milioane!

Grupul de propunători ai acestui experiment revoluţionar a primit fonduri pentru construirea unui mic prototip. Ceea ce se va studia este modul în care nucleul de aur interacţionează cu ADN-ul – aspect puţin cunoscut şi care ar putea constitui un adevărat obstacol.

După construirea acestui prim prototip al detectorului, aparatul va fi testat la un accelerator de particule în condiţii controlate. Se va studia modul în care particulele generate la accelerator interacţionează cu aurul şi, ulterior, cum nucleele de aur afectează ADN-ul.

Dacă testele vor avea succes, va fi posibilă construirea unui detector de dimensiuni mai mari care va „vâna” materia întunecată în următorii ani.

 

Scris de: Cătălina Curceanu
Write comments...
symbols left.
You are a guest ( Sign Up ? )
or post as a guest
Loading comment... The comment will be refreshed after 00:00.

Be the first to comment.